Магнітно-резонансна спектроскопія

Магнітно-резонансна спектроскопія (МР-спектроскопія) надає неінвазивну інформацію про метаболізм мозку. Протонна 1H-МР-спектроскопія базується на «хімічному зсуві» – зміні резонансної частоти протонів, що входять до складу різних хімічних сполук. Цей термін був введений Н. Рамзі в 1951 році для позначення різниці між частотами окремих спектральних піків. Одиницею вимірювання «хімічного зсуву» є мільйонна частина (ppm). Ось основні метаболіти та відповідні їм значення хімічного зсуву, піки яких визначаються in vivo в протонному МР-спектрі:

• NAA - N-ацетиласпартат (2,0 ppm);
• Холін (3,2 ppm);
• Cr - креатин (3,03 та 3,94 ppm);
• мл - міоїнозитол (3,56 ppm);
• Glx - глутамат та глутамін (2,1-2,5 ppm);
• Лактат (1,32 ppm);
• Губа - ліпідний комплекс (0,8-1,2 ppm).

Наразі в протонній МР-спектроскопії використовуються два основні методи – одновоксельна та багатовоксельна (хімічна зсувна візуалізація) МР-спектроскопія – одночасне визначення спектрів з кількох ділянок мозку. Також у практику увійшла багатоядерна МР-спектроскопія, заснована на МР-сигналі фосфору, вуглецю та деяких інших сполук.

В одновоксельній 1H-MR спектроскопії для аналізу вибирається лише одна область (воксель) мозку. Аналізуючи частотний склад спектру, записаного з цього вокселя, отримують розподіл певних метаболітів на шкалі хімічного зсуву (ppm). Співвідношення між піками метаболітів у спектрі, зменшення або збільшення висоти окремих піків спектру дозволяють неінвазивно оцінити біохімічні процеси, що відбуваються в тканинах.

Багатовоксельна МП-спектроскопія створює МП-спектри одночасно для кількох вокселів, та дозволяє порівнювати спектри окремих ділянок у досліджуваній області. Обробка даних багатовоксельної МП-спектроскопії дає змогу побудувати параметричну карту перерізу, на якій концентрація певного метаболіту позначена кольором, та візуалізувати розподіл метаболітів у перерізі, тобто отримати зображення, зважене за хімічним зсувом.

Клінічне застосування МР-спектроскопії. МР-спектроскопія наразі широко використовується для оцінки різних об'ємних уражень головного мозку. Дані МР-спектроскопії не дозволяють надійно передбачити гістологічний тип новоутворення, проте більшість дослідників погоджуються, що пухлинні процеси зазвичай характеризуються низьким співвідношенням NAA/Cr, збільшенням співвідношення Cho/Cr та, в деяких випадках, появою піку лактату. У більшості МР-досліджень протонна спектроскопія використовувалася в диференціальній діагностиці астроцитом, епендимом та примітивних нейроепітеліальних пухлин, ймовірно, визначаючи тип пухлинної тканини.

У клінічній практиці важливим є використання МР-спектроскопії в післяопераційному періоді для діагностики продовження росту пухлини, рецидиву пухлини або променевого некрозу. У складних випадках 1H-МР-спектроскопія стає корисним додатковим методом у диференціальній діагностиці поряд з перфузійно-зваженою візуалізацією. У спектрі променевого некрозу характерною особливістю є наявність так званого мертвого піку, широкого лактат-ліпідного комплексу в діапазоні 0,5-1,8 ppm на тлі повного зниження піків інших метаболітів.

Наступним аспектом використання МР-спектроскопії є розмежування вперше виявлених первинних та вторинних уражень, їх диференціація від інфекційних та демієлінізуючих процесів. Найбільш показовими результатами є діагностика абсцесів мозку, заснована на використанні дифузійно-зважених зображень. У спектрі абсцесу, на тлі відсутності піків основних метаболітів, відзначається поява піку ліпід-лактатного комплексу та піків, специфічних для вмісту абсцесу, таких як ацетат та сукцинат (продукти анаеробного гліколізу бактерій), амінокислоти валін та лейцин (результат протеолізу).

У літературі також широко досліджується інформативність МР-спектроскопії при епілепсії, при оцінці метаболічних порушень та дегенеративних уражень білої речовини мозку у дітей, при черепно-мозкових травмах, церебральної ішемії та інших захворюваннях.

[ 1 ], [ 2 ]